6. Накопители на магнитной ленте

Накопители на магнитной ленте были первыми ВЗУ вычислительных машин- В универсальных ЭВМ широко использовались и используются накопители на бобинной магнитной ленте, а в персональных ЭВМ - накопители на кассетной магнитной ленте.

Кассеты с магнитной лентой (картриджи) весьма разнообразны: они отличаются как шириной применяемой магнитной ленты, так и конструкцией. Объемы хранимой на одной кассете информации постоянно растут. Так, емкость картриджей первого поколения, содержащих магнитную ленту длиной 120 м, шириной 3,81 мм с 2 - 4 дорожками, не превышала 25 Мбайт; в конце 80-х гг. появились картриджи с большей плотностью записи на ленте шириной четверть дюйма (Quarter Inch Cartridge) (стандарты QIC - 40/80); первые такие картриджи были выпущены фирмой ЗМ - кассеты DC300 емкостью 60 - 250 Мбайт (поэтому этот стандарт часто называют стандарт ЗМ); последние модели картриджей (стандарт QIC 3010-3020) имеют емкость 340, 680 и даже 840-1700 Мбайт и более (стандарт QIC ЗОЮ - 3020 Wide, увеличивший ширину магнитной ленты до 0,315 дюйма). При сжатии данных может быть достигнута еще большая емкость, например, НКМЛ Conner CTD 8000 имеет емкость 8 Гбайт, Sony DDS-2 -16 Гбайт при трансфере 250 Кбайт/с.

Лентопротяжные механизмы для картриджей носят название стриммеров - это инерционные механизмы, требующие после каждой остановки ленты ее небольшой перемотки назад (перепозиционирования). Это перепозиционирование увеличивает и без того большое время доступа к информации на ленте (десятки секунд), поэтому стриммеры нашли применение в персональных компьютерах лишь для резервного копирования и архивирования информации с жестких дисков и в бытовых компьютерах для хранения пакетов игровых программ.

Скорость считывания информации с магнитной ленты в стриммерах также невысока и обычно составляет около 100 Кбайт/с. НКМЛ могут использовать локальные интерфейсы SCSI.

7. Сравнительные характеристики запоминающих устройств

Итак, персональные ЭВМ имеют четыре иерархических уровня памяти: микропроцессорную память, регистровую КЭШ-память, основную память, внешнюю память. Две важнейшие характеристики (емкость памяти и ее быстродействие) указанных типов памяти приведены в табл. 3ⁱⁱ.

Таблица 3. Сравнительные характеристики запоминающих устройств.

Тип памяти

Емкость

Быстродействие

МПП

Десятки байт

t_обр=0,001 - 0,004 мкс

КЭШ-память

Сотни килобайт

t_обр=0,002 - 0,005 мкс

ОП

ОЗУ

ПЗУ

Единицы- десятки мегабайт

Сотни килобайт

t_обр=0,07 - 0,1 мкс

t_обр=0,07 - 0,2 мкс

ВЗУ

НЖМД

НГМД

CD-ROM

Сотни мегабайт - единицы гигабайт

Единицы мегабайт

Сотни мегабайт - единицы гигабайт

t_д=7-30 мс

V_сч=500-3000 Кбайт/с

t_д=50-100 мс

V_сч=40-100 Кбайт/с

t_д=15-300 мс

V_сч=150-1500 Кбайт/с

Примечание. Общепринятые сокращения: с - секунда, мс - миллисекунда, мкс - микросекунда, нс - наносекунда;

1с = 103 =106 мкс=109-нс.

Рисунок 1 3

Рисунок 2 3

Рисунок 3 3

Рисунок 4 Классификация ВЗУ 5

Рисунок 5 6

i Примечание. Оперативная память может строиться на микросхемах динамического (Dinamic Random Access Memory - DRAM) или статического (Static Random Access Memory - SRAM) типа. Статический тип памяти обладает существенно более высоким быстродействием, но значительно дороже динамического, Для регистровой памяти(МПП и КЭШ-память) используются SRAM, а ОЗУ основной памяти строится на базе DRAM-микросхем.

ii Быстродействие МПП, КЭШ-памяти и ОП измеряется временем обращения tобр к ним (сумма времени поиска, считывания и записи информации). а быстродействие ВЗУ - двумя параметрами: временем доступа tд (время поиска информации на носителе) и скоростью считывания Vсч (скорость считывания смежных байтов информации подряд - трансфер).

Параметр	Тип дискеты
	133 мм (5,25")				89мм (3,5")
Полная емкость, Кбайт	500	1000	1600	1000		1600
Рабочая емкость, Кбайт (после форматирования)	360	720	1200	720		1440
Плотность записи, бит/мм	231	233	380	343		558
Плотность дорожек, дорожек/мм	1,9	3,8	3,8	5,3		5,3
Число дорожек на одной поверхности диска	40	80	80	80		80
Число поверхностей (сторон)	2	2	2	2		2
Среднее время доступа, мс	80	100	100	65		65
Скорость передачи, Кбайт/с	50	50	80	80		150
Скорость вращения, об./мин	3000	3000	3600	7200		7200
Число секторов	9	9	15	9		18
Емкость сектора дорожки, байт	512	512	512	512		512